Родилась 18 июня 1981 года в Ленинграде. В 2004 году Юлия Агафонова окончила Школу-студию МХАТ (мастерская Е. Каменьковича). Актриса играла в спектаклях «Вечность и ещё один день» (МХТ им. Чехова) и «Не все дома» (Московский театр «Мастер»). Сейчас она работает в «La Театре». В кино Юлия Агафонова с 2004 года сыграла более 20-ти ролей, в том числе главные роли в картинах: «Похитители книг», «Ермоловы», «Голос матери» и др.